2-pirazolin ve hidrazon yapısı içeren bazı organik moleküllerin yapılarının x-ışını kristalografisi ve kuramsal hesaplama yöntemleriyle incelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın ilk kısmında, psikiyatrik ve nörodejeneratif hastalıkların tedavisi açısından umut vadeden yeni ve etkin MAO inhibitörlerine ulaşmak amacıyla sentezlenmiş olan 1-[2-(5-kloro-2-benzoksazolinon-3-il)]asetil-3,5-difenil-4,5-dihidro-1H-pirazol (C24H18ClN3O3) (Bileşik 1), 1-[2-(2-benzoksazolinon-3-il)]asetil-3-(4-metoksifenil)-5-fenil-4,5-dihidro-1H-pirazol (C25H21N3O4) (Bileşik 2) ve N'-[1-(2-Metoksifenil)-3-(2-klorofenil)alliliden]-2-(5-kloro-2-benzoksazolinon-3-il)asetohidrazit (C25H19Cl2O4N3) (Bileşik 3) tek kristallerinin yapı analizi X-ışını kırınımı yöntemi ile gerçekleştirildi.Kristallerin birim hücre parametreleri, kristal sistemleri ve uzay grupları belirlendi. Bileşik 1'in kristal sisteminin monoklinik, uzay grubunun P21/n; Bileşik 2' nin kristal sisteminin monoklinik, uzay grubunun Pn ve Bileşik 3'ün kristal sisteminin triklinik ve uzay grubunun P1 ̅ olduğu saptandı.Kristallerin şiddet verileri Oxford XCalibur tipi 3 eksenli kırınımmetre ile MoK ışını kullanılarak toplandı. Moleküllerin yapı çözümünde SHELXS-97 ile direkt yöntemler, yapı arıtımında ise SHELXL-97 programı ile en küçük kareler yöntemi kullanıldı. Çalışmanın ikinci kısmında incelenen hidrazon formundaki Bileşik 3 ile pirazolin yapısındaki Bileşik 1 ve 2' deki merkezi pirazolin halkası etrafındaki dönebilen tek bağların molekülün konformasyonunu nasıl etkilediğini görmek amacıyla yarı deneysel yöntemler kullanılarak potansiyel enerji yüzeyi eğrileri incelendi. Farklı şekillenimleri elde etmek amacıyla şekillenim analizi yapıldı.Çalışmanın ikinci kısmında moleküllerin şekillenim analizi yapıldıktan sonra molekül geometrileri ve elektronik özellikleri incelendi. Hesaplamalarda Gaussian03 program paketi içinde yer alan ab initio ve yoğunluk fonksiyonu teorisi (DFT, Density Functional Theory) kullanıldı. Moleküllerin şekillenim analizleri ve geometri optimizasyonları RHF ve B3LYP seviyelerinde iki farklı baz seti (6-31G(d) ve 6-31G(d,p)) ile gerçekleştirildi. Bu çalışma kapsamında incelenen tüm bileşiklere ait deneysel yapılar, kuantum mekaniksel yöntemlerle elde edilen yapılarla karşılaştırıldı. Olası şekillenimler ile moleküllerin serbest haldeki kararlı durumları belirlendi. Moleküllerin konformasyonlarındaki değişimler ile enerjileri arasındaki ilişki incelendi.

1-[2-(5-Chloro-2-benzoxazolinone-3-yl)]acetyl-3,5-diphenyl-4,5-dihydro-1H-pyrazole(C24H18ClN3O3) (Compound 1), 1-[2-(2-Benzoxazolinone-3-yl)]acetyl-3-(4-metoxyphenyl)-5-phenyl-4,5-dihydro-1H-pyrazole (C25H21N3O4) (Compound 2) and N'-[1-(2-Metoxyphenyl)-3-(2-Chlorophenyl)allilydene]-2-(5-Chloro-2-benzoxazolinone-3-yl)acetohydrazide (C25H19Cl2O4N3) (Compound 3) which promising for the treatment of psychiatric and neurodegenerative diseases, were synthesized in order to achieve new and effective MAO inhibitors, single crystals structure analysis are investigated by X-ray diffraction method.The unit cell dimensions of the crystals, crystal systems and space groups have been determined. Compound 1 and Compound 2 are monoclinic with space group P21/n and Pn respectively. Compound 3 is triclinic with space group P1 ̅. Oxford XCalibur 3 diffractometer with MoK radiation was used to obtain the intensity data from crystals. The structural solutions of the molecules were carried out by using direct methods via SHELXS-97 programme and the least square method was used via SHELXL-97 programme for the refinement of structures.In order to see how it affects the conformation of the Compound 3 in the form of hydrazone and Compound 1 and 2 in central pyrazole ring around the center of a single bond that were examined in this study. The potential energy surface curves were also evaluated using semi-experimental methods by rotating the molecules around single bonds. Conformational analysis was performed in order to obtain different conformations.In the second part of the study, after conformation analysis, molecular geometries and electronic properties of the molecules have been investigated. Ab initio and density functional theory (DFT) within the Gaussian03 program package were used in the calculations. Conformational analysis and geometry optimizations of the molecules were provided in RHF and B3LYP levels with two different base sets (6-31G(d), 6-31G(d,p)).For all of the compounds examined in this study, experimental structures were compared with those obtained by quantum mechanical calculation methods and all possible conformations and free molecular stable states of molecules were also determined.Experimental structures of all the compounds which investigated in this study were compared with structures obtained by quantum mechanical methods. Possible conformations were identified loose steady state of the molecule. The relationship between changes in the molecular conformations and energies of the molecules were investigated.